第15章：利用ATL编写COM组件.ppt

1 第15章利用ATL编写COM组件 教学要点本章内容主要包括COM组件与软件复用 ATL与模板的概念 利用Access建立数据库 创建COM组件 使用COM组件 要求了解模板的概念 使用COM组件的方法 熟悉与COM组件有关的概念 掌握利用ATL创建COM组件的方法 熟练掌握在VC中调用自己创建的组件的方法和在别的开发工具如VB中使用VC创建的COM组件的方法 2 利用ATL编写COM组件 本章目录15 1COM组件与ATL15 2利用ATL创建COM组件15 3在VC和VB中使用COM组件习题 3 15 1COM组件与ATL 本节目录15 1 1COM概述15 1 2COM与软件复用15 1 3与COM有关的概念15 1 4ATL简介 4 15 1 1COM概述 COM是组件对象模型 在Windows操作系统下COM组件很多 组件是C 面向对象思想在软件业的应用 它是一种创建二进制软件组件的体系 是一种与平台无关 语言无关 分布式的面向对象的体系 它不是一种面向对象的语言 而是一种标准 COM描述了如何创建对象的一个模型以及在COM对象间进行通讯所需要的内容 因此 从功能上讲COM更像一个协议 一个二进制级别上组件重用的协议 5 15 1 2COM与软件复用 在软件开发过程中 人们提出软件的制造能否像硬件的生产一样 实现规约化的组装 答案是肯定的 利用Microsoft的COM技术编写的组件就可以达到这个目的 软件复用避免了软件开发过程中的重复劳动的解决方案 其出发点是应用系统的开发不再采用一切 从零开始 的模式 每个COM组件有自己的属性和操作 是一个相对独立运行的实体 从软件复用种类的定义看 COM技术实质上是一种模块复用的情况 采用组件开发软件就像搭积木一样容易 组件单独开发并作为软件模块使用 它具有明确的接口 客户通过这些接口调用组件所能提供的服务 将多种组件拼装起来就能构成大型的组件以至建立整个系统 6 15 1 3与COM有关的概念 1 对象对象代表现实中的某个实体 是类的实例 在COM中 对象也是类的实例 但是COM对象与面向对象模型的类对象有区别 COM是与软件开发语言无关 平台无关 而面向对象模型中的类对象在不同的语言下是有区别的 2 接口动态链接库DLL是通过导出一系列函数来让客户程序使用的 只有知道了DLL的导出函数列表才能使用它 COM组件的载体也是一个DLL COM组件是通过接口与客户进行通讯的 但它是一个抽象类 含有纯虚函数的类 下面是一个接口的简单定义 7 与COM有关的概念 2 InterfaceIdeposit Iunknown virtualHRESULTGetMoney int nMoney 0 Iunknown接口很重要 其定义如下 StructIunknown virtualHRESULTQueryInterface REFIDiid void ppvobj 0 查询是否支持接口virtualULONGAddRef 0 引用计数加1virtualULONGRelease 0 引用计数减1 8 与COM有关的概念 3 3 类与类工厂类是COM接口的实现 所有的COM对象都是COM类的实例 一个COM类也是用一个GUID来标识 在类中称它为 类标识符 CLSID ClassIdentifier 每个类也有一个字符串名称 叫做 编程标识符 4 组件组件就是实现了指定接口并被封装在DLL或可执行文件中的软件模块 它能够实现由接口指定的功能 主要用来创建COM对象的 一个组件包括该COM类和实现该类工厂的程序代码 有时也称它为 服务器 一个组件可以包括多个COM对象 每个COM对象可以实现多个接口 9 与COM有关的概念 4 5 注册与注册表组件编好之后 编译出来的DLL文件还必须在注册表中注册后才能被其它用户使用 因为只有这样 用户在创建COM对象时 系统才能在注册表中获取相应对象的位置 才能创建对象 对于DLL型的组件 需要调用RegSvr32 exe来完成 对于EXE型的组件 只要服务器运行过一次 该组件就会自动进行注册 返回 10 15 1 4ATL简介 ATL ActiveXTemplateLibrary 活动模板库 是一套C 的模板库 利用它可以很方便地建立小型的 基于COM的组件 对COM组件的开发提供了最大限度的代码自动生成以及可视化的支持 模板是ATL的核心技术 1 什么是模板模板 Template 是基于类型参数产生类和函数的一种机制 模板在不降低类型安全的基础上 可以显著地减少代码量 增加代码的灵活性 模板包括函数模板和类模板 本节只讲类模板 2 类模板类是对问题空间的抽象 而类模板则是对类的抽象 即更高层次上的抽象 使用类模板 可以指定操作于某个数据类型的一族类 在程序中可以首先定义一个类模板 然后通过使用不同的实参生成不同模板类的对象 11 ATL简介 续 类模板的定义方法为 templateclass类名 类模板的具体内容与普通类没有本质的区别 只是其员中要用到类模板的类型参数 例15 1 一个类模板实例 程序的主文件名为MyTemplate cpp 12 15 2利用ATL创建COM组件 本节以一个字符串处理的组件为例来阐述如何利用ATL来制作COM组件 编程的思路为 1 在VC下创建一个ATL工程 并对工程的可选项进行设置 2 向工程中添加ATL对象 并对该对象进行一些初始配置工作 3 根据COM组件的功能 向新的ATL对象中加入新的接口定义 包括方法和事件的定义 并实现相应的接口成员函数 4 编译链接该工程 注册COM组件 5 编写组件测试程序 验证组件的功能 13 利用ATL创建COM组件 本节目录15 2 1创建ATL应用程序框架15 2 2在工程中添加ATL对象15 2 3在COM组件中添加方法15 2 4ATL中的字符串数据类型15 2 5编译IDL并注册COM组件 14 15 2 1创建ATL应用程序框架 1 在VC开发环境下 选择File New菜单 将弹出的New对话框切换到Projects选项卡后 选择ATLCOMAppWizard项 在Projectname编辑框中输入MyCom工程名称 并设置好工程所在的文件夹 如图右图所示 15 创建ATL应用程序框架 续 2 单击 OK 按钮 进入图15 2所示的选择ATL组件类型对话框 15 2选择COM组件类型对话框 16 创建ATL应用程序框架 续 ATL组件类型一共有三种 第一种是DLL类型 第二种是EXE类型 第三种是Service类型 它也是一个典型的进程外组件 Service是Windows2000的一种应用服务 当操作系统启动的时候 该Server自动运行 由于进程外组件的执行效率较低 我们选择DLL类型的 选择完后 按 Finish 按钮 结束ATL创建组件的向导生成步骤 最终在磁盘上生成了组件的框架代码 表15 1列出了该工程中的主要文件的信息 17 表15 1AppWizard生成的MyCom工程中的文件return 18 15 2 2在工程中添加ATL对象 1 选择Insert NewATLObject 弹出如图15 3所示的对话框 从Objects列表框中选择SimpleObject项后 单击 Next 按钮继续 图15 3插入一个基于ATL的COM类 前面已经创建了一个MyCom工程 接下来 使用VC的ATLObjectWizard工具 可以方便地往工程中添加ATL对象 19 15 2 2在工程中添加ATL对象 续 2 系统弹出一个ATLObjectWizardProperties对话框 在ShortName中输入Str 在COClass编辑框中输入StrCom 如图15 4所示 注意在Name选项卡中 可以键入类与文件名 默认情况在 ShortName名字是其它名字的词根 可以不接收默认的名字而键入自己的名称 图15 4窗口中的Class是对象所实现的类的名称 CoClass为包含对象支持的一些接口的名称 Interface为对象创建的接口名字 Type为有关注册对象的描述性字符串 ProgID为容器所使用的名字以代替对象的CLSID 图15 4设置COM类的属性 20 15 2 2在工程中添加ATL对象 续 3 切换到图15 5所示的Attribute选项卡 设置StrCom对象的属性 如组件的线程模式 接口类以及是否支持聚集等属性 我们使用系统的默认属性 单击 OK 按钮 就生成了一个StrCom组件对象 图15 5设置组件对象的属性图 21 15 2 3在COM组件中添加方法 1 方法的添加进入Workspace窗口的ClassView面板 在IStr接口上右击鼠标 选择AddMethod菜单项后 弹出如图15 6所示的增加方法接口对话框 在MethodName编辑框中输入FirstToUpper 在Parameters编辑框中输入 in BSTRInData out BSTR OutData out retval long result 后 按OK按钮结束方法的添加 图15 6添加FirstToUpper方法 22 15 2 3在COM组件中添加方法 续 第一个参数为InData 它是具有 in 属性的字符串变量 它是输入参数 代表欲转换的字符串 第二个参数为outData 它是具有 out 属性的字符串变量 它是输出参数 代表转换完后的的字符串 第三个参数为result 它是具有 out 和 retval 属性 意思是说该参数是作为返回值来用的输出参数 其类型是指向长整型的指针变量 此时用户在ClassView中就可以看到Istr接口中的FirstToUpper的方法 如图15 7所示 图15 7Istr接口的方法FirstToUpper 23 15 2 3在COM组件中添加方法 续 2 方法的实现在Workspace窗口的ClassView面板中 将类CStr展开 接着 再将该类中的Istr接口展开 双击方法FirstToUpper char source char destion 光标定位到该类的实现文件处 在其中添加代码 STDMETHODIMPCStr FirstToUpper BSTRInData BSTR OutData long result CComBSTRstrSource InData boolbMayUpper true 是否可以大写的标志for inti 0 i a 24 15 2 4ATL中的字符串数据类型 由于COM组件是跨平台与开发语言的 利用ATL开发出来的组件在VB等别的开发工具下也可以使用 ATL中使用的是C 语言 别的开发工具所使用的语言和C 的数据类型是有区别的 那么在不同的语言之间如何进行数据的交换呢 这要靠组件接口中提供的多语言通用类型的数据类型 规定通用类型也是COM组件的一个组成部分 25 15 2 4ATL中的字符串数据类型 续 1 BSTR用COM技术来设计组件以及构件系统时 字符串常用BSTR来表示 BSTR是BASICString的简称 常用于BASIC的编程中 该类型是包含长度前缀的 以0结束的字符串 长度前缀表示该字符串所包含的字节数 COM提供了一些API函数来管理BSTR 如SysAllocString 创建并初始化一个字符串 SysAllocStringLen 创建一个指定长度的字符串 SysFreeString 释放一个字符串 SysReAllocString 改变字符串的长度 SysStringLen 返回字符串的长度 等 在VC客户端一般调用SysAllocString 创建字符串 以 In 参数方式传递给组件中的方法 调用完成后用SysFreeString 来释放字符串的缓冲区 BSTRstr SysAllocString areyouready HRESULThr p FirstToUpper str SysFreeString str 26 15 2 4ATL中的字符串数据类型 续 2 CComBSTRCComBSTR是ATL封装的一个来使用BSTR数据类型的类 如果把BSTR看作各种语言都可以使用的共同数据类型的话 那么CComBSTR则就是在C 下操纵COM中的一个数据类型 CComBSTR类中有一些重要的函数 如Append 增加一个字符串 AppendBSTR 增加一个BSTR字符串 Copy 返回成员变量m str的值 Empty 释放成员变量m str的值 Length 返回BSTR的长度 等 27 15 2 5编译IDL并注册COM组件 1 IDL简介COM接口通常用 接口定义语言 IDL来定义 IDL是一种类似于C 的语言 前一节设计了一个MyCom组件 下面是其接口MyCom idl的内容 2 编译IDL上述Mycom idl文件我们并未编写 这完全归功于ATL工具 是它帮助我们自动完成了IDL接口文件 前面在给组件中添加方法的过程中 向导自动完成了IDL文件 切换到WorkSpace的FileView面板中 在MyCom idl文件上右键单击鼠标 选择CompileMyCom idl菜单项 于是在磁盘上生成了接口定义文件对应的二进制文件Mycom tlb 该文件中含有接口中所定义的方法的记录 定义了组件的虚函数指针表 tlb可以看作是二进制的接口定义语言 28 15 2 5编译IDL并注册COM组件 续 MyCom idl IDLsourceforMyCom dll ThisfilewillbeprocessedbytheMIDLtoolto producethetypelibrary MyCom tlb andmarshallingcode import oaidl idl import ocidl idl object uuid F1CDC043 28E4 44D0 A4A6 BB8654CD7C02 dual helpstring IStrInterface pointer default unique interfaceIStr IDispatch id 1 helpstring methodFirstToUpper HRESULTFirstToUpper in BSTRInData out BSTR OutData out retval long result uuid D30786A1 E559 43D4 A62B 9A9FA0C559B1 version 1 0 helpstring MyCom1 0TypeLibrary 29 15 2 5编译IDL并注册COM组件 续 libraryMYCOMLib importlib stdole32 tlb importlib stdole2 tlb uuid 9618DF64 B84E 43BF 8A9C 3634E6A9F88F helpstring StrClass coclassStrCom default interfaceIStr 30 15 2 5编译IDL并注册COM组件 续 3 注册MyCom dll要想让用户能够 透明 地使用创建的组件 首先必须将该组件注册 单击Build BuildMycom dll菜单项 VC编译器将生成该组件文件MyCom dll 并且自动完成注册 其中注册的代码在MyCom cpp中 还有一种手工注册组件的方法是利用RegSvr32 exe来进行 请参阅15 1 3中的5小节注册与注册表的说明 31 15 3在VC和VB中使用COM组件 本节内容15 3 1调用COM组件的过程15 3 2在VC中创建COM组件客户15 3 3在VB中使用COM组件 32 15 3 1调用COM组件的过程 Windows系统下有大量的组件可供使用 前面我们所创建的MyCom组件也注册好了 因此也可以使用 使用COM组件过程是一个典型的客户 服务器 Client Server 方式 COM组件含有被调用的接口 它是提供服务的 因此是服务方 Windows系统下的组件如同一大堆积木 不同的人建房子所使用的积木也不一样 因此不同的人使用的COM组件也不一样 但它们有共同的使用过程 首先客户程序要获取包含组件的服务器 如MyCom dll就是提供了字符串转化的服务器 然后让服务器创建组组件相关联的类工厂 再由类工厂实例化组件 最后通过接口来使用组件 33 15 3 2在VC中创建COM组件客户 1 打开上一节的MyCom工程后 选择File New菜单 将弹出的New对话框切换到Projects选项卡后 选择MFCAppWizard exe 项 在Projectname编辑框中输入ComClient工程名称 并选择AddToCurrentWorkspace单选择按钮 如图15 8所示 图15 8在MyCom工作区中添加MyComClient工程 34 15 3 2在VC中创建COM组件客户 2 2 单击 OK 按钮进入向导下一步骤 选择单文档应用程序类型 完后按 Finish 按钮生成ComClient工程 这是在一个工作区中包含两个工程的情况 3 在对话框资源IDD COMCLIENT DIALOG中添加图15 9所示的控件 这些控件的属性如表15 2所示 图15 9对话框界面设计 35 15 3 2在VC中创建COM组件客户 3 表15 2控件的属性设置与对应的成员变量设置return 36 15 3 2在VC中创建COM组件客户 4 4 在工程中添加Istr类按CTR W打开类向导对话框后 在当前的工程中加入COM中的一个类 方法为在类向导的MessageMap选项卡下 单击 AddClass 按钮 弹出选项 FromaTypeLibrary 如图15 10 单击 FromaTypeLibrary 选项 出现图15 11的对话框 把Mycom tlb选上 又出现图15 12的对话框 把Istr类选上 按 OK 按钮 这样就把创建的MyCom tlb中的类Istr加入到该工程中 图15 10从类型库中增加类 37 15 3 2在VC中创建COM组件客户 5 返回 图15 11选择Mycom tlb图15 12选择类型库中的IStr类 38 15 3 2在VC中创建COM组件客户 6 5 主要代码 1 在应用程序类的InitInstance 函数中增加初始化OLE的代码BOOLCComClientApp InitInstance AfxEnableControlContainer AfxOleInit 初始化OLE 2 转换 按钮的实现代码voidCComClientDlg OnButton1 IStrm string if m string CreateDispatch MyCom str 1 初始化COM库MessageBox CreateUserInfoerror UpdateData true 将前台数据传到后台BSTRbstrDestion SysAllocString L m string FirstToUpper m strSource 将后台数据传到前台 39 15 3 3在VB中使用COM组件 前面用ATL创建了一个COM组件MyCom 该组件包含有一个类型库 因为类型库使得可以在COM中实现语言集成 可以很方便地在其它语言编程环境中使用该组件 40 15 3 3在VB中使用COM组件 2 例15 3 在VB中调用VC所编的COM组件 下面讲解在VB6 0的环境创建使用组件的客户程序 1 启动VisualBasic6 0应用程序 启动时 或选择Fi